リバティL-12

リバティL-12
リバティL-12航空機エンジン
タイプピストン航空エンジン
国籍アメリカ合衆国
メーカーリンカーン、フォード、パッカード、マーモン、ビュイック
デザイナー
最初の実行1917年頃
建造数20,748
変種リバティ L-4、リバティ L-6、リバティ L-8

リバティL-12は、アメリカ製の水冷式45° V型12気筒エンジンで、排気量1,649立方インチ（27リットル）、出力400 馬力（300kW  ）を誇り、高いパワーウェイトレシオと大量生産の容易さを両立させた設計となっている。主に航空機エンジンとして設計され、航空用途で広く使用された。また、船舶用として改造された後、レーシングボートやランナバウトボートなど、船舶にも使用された。さらに、様々な軍用戦車や一部のレーシングカーにも搭載された。

リバティL-12から派生した、シングルバンク6気筒エンジンのリバティL-6とV型8気筒エンジンのリバティL-8が開発され、パッカード1A-2500に引き継がれた。

発達

1917年5月、アメリカ合衆国がドイツに宣戦布告してから1か月後、航空機生産委員会として知られる連邦特別委員会は、2人の一流エンジン設計者、ジェシー・G・ヴィンセント（パッカード・モーター・カー・カンパニー）とエルバート・J・ホール（ホール・スコット・モーター・カンパニー）をワシントンに招集した。彼らに与えられた任務は、イギリス、フランス、ドイツのエンジンに匹敵する、あるいは凌駕する航空機エンジンを可能な限り迅速に設計することであった。委員会は、このエンジンは高い出力重量比を持ち、大量生産に対応可能であることを規定した。

委員会は1917年5月29日、ワシントンのウィラード・ホテルにヴィンセントとホールを招集し、二人は基本図面を完成させるまで滞在するよう指示された。わずか5日後、ヴィンセントとホールは新型エンジンの完成設計書を持ってウィラード・ホテルを後にした。[ 1 ]このエンジンは、1917年から1918年にかけて製造されたメルセデス・ベンツD.IIIaエンジンのシングルオーバーヘッドカムシャフトとロッカーアームバルブトレインの設計をほぼそのまま採用していた。

1917 年 7 月、パッカードのデトロイト工場で組み立てられた 8 気筒の試作車がテストのためにワシントンに到着し、8 月には 12 気筒バージョンがテストされ承認されました。

生産

最初のリバティV12エンジンが完成したヘンリー・H・「ハップ」・アーノルド少佐
リバティエンジンの生産
フォード リバティ 12 のデータプレート（点火順序付き）

1917年秋、陸軍省は22,500台のリバティエンジンを発注し、ビュイック、フォード、キャデラック、リンカーン、マーモン、パッカードといった自動車・エンジンメーカーに分割発注した。カリフォルニア州のホール・スコット社は規模が小さすぎるため、生産依頼を受けることができなかった。モジュール式設計により、複数の工場での製造が容易になった。[ 2 ]

フォードは新型エンジン用のシリンダー供給を依頼され、鋼鉄の切断とプレスの改良技術を急速に開発し、シリンダー生産量を1日151個から2,000個以上に増加させた。同社は最終的に、生産された433,826個のシリンダーと3,950個の完成したエンジンをすべて製造した。[ 3 ]リンカーンは記録的な速さでリバティエンジン生産専用の新工場を建設し、12か月で2,000台のエンジンを組み立てた。ドイツとの休戦までに、各社は13,574台のリバティエンジンを生産し、1日150台のエンジンの生産率を達成した。生産は戦後も続けられ、1917年7月4日から1919年の間に合計20,478台のエンジンが製造された。[ 4 ]

広く報告されているように、リバティエンジンのいくつかは、イギリスのエアコDH.4のアメリカ版の動力源としてフランスで実際に使用されました。[ 5 ]

リンカーンプロダクション

アメリカ合衆国が第一次世界大戦に参戦すると、ゼネラルモーターズのキャデラック部門は新型リバティ航空機エンジンの製造を依頼されたが、ウィリアム・C・デュラントは平和主義者で、ゼネラルモーターズやキャデラックの施設が軍需品の製造に利用されることを望まなかった。このためヘンリー・リーランドはキャデラックを離れ、リバティエンジンを製造するリンカーン・モーター・カンパニーを設立した。彼はすぐに1000万ドル（現在の価値で2億4542万8571ドルに相当）の政府契約を獲得し、6000台のエンジンを製造した。[ 6 ]その後、発注台数は9000台に増加し、政府が必要とすればさらに8000台を発注するオプションが付いた。[ 7 ]（デュラントは後に考えを変え、キャデラックとビュイックの両社がエンジンを生産した。[ 8 ]）

1918年には16,000台以上のリバティエンジンが生産され、1918年11月11日までに14,000台以上のリバティエンジンが生産された。[ 9 ]リンカーンは1919年1月に生産が終了した時点で、400馬力（300kW）のV-12オーバーヘッドカムシャフトエンジンを6,500台納入していた。 [ 10 ]

デザイン

リバティL-12のバルブトレインの詳細のクローズアップ。後のメルセデスD.IIIaの設計とほぼ一致している。

リバティ エンジンは、1 つまたは 2 つのバンクで 4 つまたは 6 つのシリンダーを使用できるモジュラー設計で、直列 4 気筒、V-8 気筒、直列 6 気筒、または V-12 気筒が可能でした。

この設計は、鋳造アルミニウム製のクランクケースを二分割して組み立てられました。この二つの部品は完成品の上半分と下半分を形成し、外周を巡る一連のボルトで固定されていました。当時の一般的であったように、シリンダーは鍛造鋼管から別々に成形され、冷却水の流れを確保するために薄い金属ジャケットで囲まれていました。

各シリンダーバンクに1本のオーバーヘッドカムシャフトが備わり、1気筒あたり2つのバルブを駆動します。これは、ドイツのメルセデス・ベンツD.IIIおよびBMW III直列6気筒エンジンとほぼ同じ仕組みです。各カムシャフトは、各シリンダーバンクの後部に配置された垂直ドライブシャフトによって駆動されます。これもメルセデスとBMWの直列6気筒エンジンと同じです。点火システムはデルコ・エレクトロニクス社、キャブレターはゼニス社が担当しました。乾燥重量は844ポンド（383kg）でした。

メルセデスやBMWのエンジンに外観が非常によく似ていた6気筒版リバティL-6は52基が製造されたが、陸軍には調達されなかった。製造された52基のうち2基は、ウィリアム・クリスマスがいわゆる「クリスマス・ブレット」戦闘機のテスト中に破壊された。

変種

V-1650

V-1650 と呼ばれる逆さの Liberty 12-A は、1926 年まで Packard 社によって製造されていました。

同じ名称は後に、ほぼ同じ排気量を持つパッカードV-1650マーリンにも適用されました。これは第二次世界大戦中にパッカードが製造したロールス・ロイス・マーリンの派生型であり、[ 11 ]以前のリバティをベースにしたバージョンとは混同しないように注意が必要です。

アリソン VG-1410

アリソンVG-1410は、ギア付きスーパーチャージャー、アリソン遊星プロペラ減速機、そしてボアを4に縮小した空冷逆リバティL-12であった。+5 ⁄ 8 インチ（120 mm）増加し、排気量は1,411 in 3（23.12 L）となった。 [ 12 ] [ 13 ]

リバティL-6

リバティL-12の6気筒バージョンは「リバティシックス」の愛称で呼ばれ、単一のシリンダーバンクで構成され、その結果生まれたエンジンは、第一次世界大戦のドイツの航空エンジンであるメルセデスD.IIIとBMWIII直列6気筒エンジンの両方に非常によく似た外観をしています。825立方インチ（13.5リットル）

リバティL-8

リバティシリンダーを45°のバンクに4つ配置した8気筒V型エンジン。1,099.6立方インチ（18.0 L）

ミクリンM-5
ソ連でライセンス生産（またはコピー）された。グリゴロヴィチI-2およびBT戦車の初期型に使用された。
ナフィールド・リバティ
第二次世界大戦のクルセイダーMk III、Nuffield Liberty搭載

ナフィールド・リバティ戦車エンジンは、第二次世界大戦中にイギリスの自動車メーカーであるナフィールド社によってライセンス生産された。初期の巡航戦車、クルセイダー、キャバリエ、そして最終的にはセントー戦車に搭載された。排気量27リットル（1,649立方インチ）で出力340馬力（250kW、340PS）のエンジンであったが、戦争 の進展 に伴い 増加する車両重量には不十分であり、冷却と信頼性に関して多くの問題を抱えていた。[ 14 ]

ナフィールド・リバティには複数のバージョンがあった。[ 15 ]

  • マークIは、アメリカ製エンジンをイギリスで改造したものです。改造には、ソレックス製の新型キャブレターと新型吸気システム、クランクケースブリーザーの改良、新型タイミングギア、クランクシャフトエンドスラストの改良が盛り込まれました。これにより、新型キャブレターを用いて1,500 rpmで制御した際に、340馬力（250  kW ; 340  PS）を出力しました 。
  • マークII、イギリス製エンジン。始動用の空気圧縮機は使用されておらず、後期型エンジンでは撤去された。
  • マークIII、IIIA、IIIBはクルセイダー戦車用に製造された。エンジンベイに収まるよう車高を低くする必要があり、オイルポンプの再設計とウォーターポンプの配置変更によって実現した。空気圧式ブレーキと操舵を可能にするため、エアコンプレッサーが復活した。砂漠での使用（北アフリカ戦線）で重大な問題が発生したため、マークIIIは複数回の改良を経た。これには、補助冷却ファン用の3種類のチェーン駆動設計、バルブ調整機構の見直し、圧縮比の向上、オイル供給の見直し、そして2回のウォーターポンプ交換が含まれていた。
  • マークIVは、冷却ファンにシャフトドライブを採用した改良設計です。これは、問題の多いチェーンドライブに代わるものです。このバージョンでは、エアコンプレッサーの速度も低速化されました。
  • マークIVAでは、調速機の制限を1,700rpmに上げ、キャバリエ戦車用の新しい吸気マニホールドとキャブレターを装着することで、出力が410 馬力（310kW  、 420PS  ）に増加しました。
  • マークVは、マークIVAと同等の出力を発揮する再設計されたエンジンだが、セントー戦車用に開発された。エンジン内のオイル配分は見直されたものの、回転数は1,700rpmと高回転のままであった。このエンジンはクロムウェル戦車用に設計されていたが、リバティ戦車をベースにした設計は取り下げられ、戦車委員会が調達したロールス・ロイス・ミーティアが採用された。リバティ戦車を搭載した戦車はセントーと改名され、生産は分割された。

アプリケーション

航空機

第一次世界大戦中、フランス上空を飛行するエアコ DH.4
フェリクストウ F5L

リバティは主に航空機に使用されました。

このエンジンはRN-1 (ゾディアック)飛行船にも使用されました。

自動車

ホワイトトリプレックス

航空機での使用を前提としたこのエンジンは、優れたパワーウェイトレシオを実現しました。そのため、陸上速度挑戦用車両への搭載には理想的でした。

2回の陸上速度記録挑戦に選ばれました。

どちらの試みも新記録を樹立しました。しかし、その後の試みで両者ともクラッシュし、ドライバーとニュース映画のカメラマンが死亡しました。

タンク

第一次世界大戦のマークVIII「リバティ」戦車

リバティは1917年には既に、航空機だけでなく戦車にも応用できる優れた可能性を示していました。アングロ・アメリカン、通称「リバティ」マークVIII戦車は1917年から1918年にかけて設計されました。アメリカ版は、300馬力（220kW）のリバティV-12エンジンを改造したものを搭載し、引抜鋼鉄シリンダーではなく鋳鉄シリンダーを採用しました。1919年から1920年にかけてロックアイランド兵器廠で100両が製造されましたが、第一次世界大戦には間に合いませんでした。最終的に、2両が保存され、1940年に訓練用にカナダに売却されました。

戦間期、J・ウォルター・クリスティは航空機エンジンと新型サスペンション設計を組み合わせ、高速かつ機動性に優れた戦車を開発しました。クリスティの構想に基づき、ロシア軍はリバティを選定し、ソ連戦間期のBT-2およびBT-5戦車に搭載しました（少なくとも1両の改修型リバティがBT-5に搭載されました）。この戦車のデモンストレーションはイギリス軍の視察を受け、クリスティの設計特性はライセンス供与され、イギリスのA13設計仕様に組み込まれました。

第二次世界大戦のケンタウロス戦車、ナフィールド・リバティに搭載可能な最後のタイプ

第二次世界大戦の勃発が迫る中、イギリスの巡航戦車を製造していたナフィールド社は、リバティのライセンス供与を受け、A13（クルーザーMk IIIとして生産）以降の巡航戦車に搭載するために再設計を行い、出力は340馬力（マークIV型は410馬力）となった。その後のイギリス戦車では、ロールス・ロイス・マーリン航空エンジンをベースとした、より高出力（600馬力）のロールス・ロイス・ミーティアに置き換えられた。

ナフィールド リバティ エンジンは、戦前および第二次世界大戦中のイギリスの戦車に使用されました。

水上車両

アレクサンダー・グラハム・ベル国立歴史公園のHD-4水中翼船

HD-4、またはハイドロドーム4号は、科学者アレクサンダー・グラハム・ベルによって開発された初期の研究用水中翼船です。 1919年、 350馬力のリバティL-12エンジン2基を搭載し、時速70.86マイル（114.04 km/h）の 世界速度記録を樹立しました。

世界最速記録を樹立し、ゴールドカップを5回制覇したガー・ウッドが、リバティL-12エンジン3基搭載のミス・アメリカ2号の舵を取る。この車は、パッカードV-12エンジン搭載のミス・アメリカ9台のうち2台目であり、1921年のハームズワース・トロフィーの優勝車でもある。

発明家、起業家、そしてボートレーサーでもあったガー・ウッドは、 1920年に新型のリバティV-12エンジン搭載のミス・アメリカ号で時速74.870マイル（120.492 km/h）という水上速度の新記録を樹立しました。その後12年間で、ウッドはさらに9隻のパッカードV-12エンジン搭載のミス・アメリカ号を建造し、記録を5回更新して時速124.860マイル（200.943 km/h）まで引き上げました。また、1917年から1921年にかけてパワーボートのゴールドカップレースで5連覇を果たし、1920年から1933年にかけては権威あるハームズワース・トロフィーを9回も制覇しました。

多くの紳士用ランナバウト、ゴールドカップ、その他のレース優勝車は、リバティ L-12 エンジンを搭載して製造されました。

残存するエンジン

リバティ機関車は、復元された運用車両や静態展示車両に多数残されています。機関車自体の展示には以下のものがあります。

オーストラリア
イギリス
アメリカ合衆国

仕様

ジェーンズ著『世界の航空機1919年版』のデータ[ 20 ]

一般的な特徴

  • タイプ: 12気筒液冷45° Vピストン航空機エンジン
  • ボア： 5インチ（127.0 mm）
  • ストローク： 7インチ（177.8 mm）
  • 排気量： 1,649.3 in3 (27.02 L)
  • 長さ: 67.375インチ (1,711.3 mm)
  • 幅: 27インチ (690 mm)
  • 高さ: 41.5インチ (1,050 mm)
  • 乾燥重量: 844ポンド (383 kg)

コンポーネント

  • バルブトレイン：シリンダーバンクごとに1つのオーバーヘッドカムシャフトを介して作動するシリンダーあたり1つの吸気バルブと1つの排気バルブ
  • 燃料システム: 2つのデュプレックスゼニスキャブレター
  • 燃料の種類:ガソリン
  • オイルシステム:強制給油、ロータリーギア圧力および排出ポンプ、ウェットサンプ。
  • 冷却システム：水冷式

パフォーマンス

  • 出力: 400 hp (300 kW) @ 1,800 rpm (離陸)
  • 比出力： 0.27 hp/cu in (12.4 kW/L)
  • 圧縮比： 5.4:1（陸軍エンジン）5:1（海軍エンジン）
  • 燃料消費量： 0.565 pt/hp/時間（0.43 L/kW/時間）
  • オイル消費量: 0.0199 pt/hp/時間 (0.0152 L/kW/時間)
  • パワーウェイトレシオ： 0.53 hp/lb (0.87 kW/kg)

参照

同等のエンジン

関連リスト

参考文献

注記

  1. ^トラウト、スティーブン（2006年）『キャザー研究第6巻：歴史、記憶、そして戦争』ネブラスカ大学出版局、  275～ 276頁。ISBN 978-0-8032-9464-6。
  2. ^イェンヌ、ビル（2006年）『第二次世界大戦におけるアメリカの航空機工場』ゼニス・インプリント、pp.  15– 17. ISBN 978-0-7603-2300-7。
  3. ^オキャラハン、ティモシー・J. (2002). 『ヘンリー＆エドセル・フォードの航空遺産』ウェイン州立大学出版局. pp.  163– 164. ISBN 978-1-928623-01-4。
  4. ^アンダーソン、ジョン・デイビッド（2002年）『飛行機：その技術の歴史』AIAA、157頁。ISBN 978-1-56347-525-2。
  5. ^ヴィンセント1919、400ページ。
  6. ^ワイス 2003、45ページ。
  7. ^ LelandとMillbrook 1996、189ページ。
  8. ^ワイス、H. ユージーン (2003).クライスラー、フォード、デュラント、スローン. マクファーランド. p. 45. ISBN 978-0-7864-1611-0。
  9. ^ Squier, George O. (1919年1月10日). 「1918年のアメリカ合衆国の航空学」 .アメリカ電気学会誌. XXXVIII : 13. doi : 10.1109/T-AIEE.1919.4765601 . S2CID 51649497. 2015年9月17日閲覧。 
  10. ^ LelandとMillbrook 1996、194ページ。
  11. ^ガンストン、ビル(1986).世界航空エンジン百科事典. パトリック・スティーブンス. p. 106. ISBN 978-0-85059-717-2。
  12. ^ Grey, CG編 (1928). Jane's all the World's Aircraft 1928 . ロンドン: Sampson Low, Marston & company, ltd. p. 58d.
  13. ^ “Annals of Flight” . 2016年3月3日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年11月9日閲覧。
  14. ^フォアマン＝ペック、ジェームズ、スー・ボウデン、アラン・マッキンリー (1995). 『英国自動車産業』 マンチェスター大学出版局. p. 87. ISBN 978-0-7190-2612-6。
  15. ^ニール、ロバート・J. (2009). 『リバティエンジンの技術と運用史：戦車、船舶、航空機 1917-1960』ノースブランチ、ミネソタ州: スペシャルティ・プレス. ISBN 978-1580071499。
  16. ^ 「リバティV12エンジン」 darwinsairwar.com.auダーウィンズ航空博物館。2017年2月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2017年1月29日閲覧。
  17. ^ 「Liberty 12A V-12」。ニューイングランド航空博物館。2013年4月15日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2013年3月30日閲覧。
  18. ^ 「コール・ペイレンのオールド・ラインベック飛行場 - 航空機エンジン - 4ページ - リバティ」。oldrhinebeck.org 。ラインベック飛行場博物館。2016年3月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2016年2月22日閲覧。大量生産され、戦後郵便機に広く使用されたリバティは、アメリカの航空産業への大きな貢献でした。パッカード社のジェシー・ヴィンセントとホール・スコット社のEJ・ホールは、5日間でこのエンジンを設計しました。1か月後、最初の試作機が完成し、稼働しました。
  19. ^ 「カリヨン歴史公園」 daytonhistory.orgデイトンの歴史。 2020年4月7日閲覧。
  20. ^ Grey, CG (1969). Jane's All the World's Aircraft 1919 (Facsimile ed.). David & Charles (Publishing) Limited. pp. 1b to 145b. ISBN 978-0-7153-4647-1。

参考文献

  • ブラッドフォード、フランシス・H・ホール・スコット：偉大なアメリカのエンジンメーカーの知られざる物語
  • アンジェルッチ、エンゾ著『ランドマクナリー軍用航空機百科事典 1914-1980』カリフォルニア州サンディエゴ：ミリタリー・プレス、1983年。ISBN 0-517-41021-4。
  • バーカー、ロナルド、アンソニー・ハーディング著『自動車デザイン：12人の偉大なデザイナーとその作品』 SAE、1992年、ISBN 1-56091-210-3。
  • リーランド、ウィルフレッド・C・ダブス・ミルブルック夫人、ミニー・ダブス・ミルブルック著『精密の巨匠：ヘンリー・M・リーランド』デトロイト、ミシガン州：ウェイン州立大学出版局、1996年。ISBN 0-8143-2665-X。
  • ルイス、デイヴィッド・L. 『フォードの100年』リンカーンウッド、イリノイ州：パブリケーションズ・インターナショナル、2005年、ISBN 0-7853-7988-6。
  • 「リンカーン」リンカーン匿名会。2006年8月22日閲覧。
  • ヴィンセント、JG 『リバティ航空機エンジン』ワシントンD.C.：自動車技術者協会、1919年。
  • ワイス、H・ユージン著『クライスラー、フォード、デュラント、スローン：アメリカ自動車産業の創始者たち』ノースカロライナ州ジェファーソン：マクファーランド・アンド・カンパニー、2003年。ISBN 0-7864-1611-4。
ウィキメディア・コモンズには、リバティ L-12に関連するメディアがあります。
「 https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Liberty_L-12&oldid=1328804628」より取得